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高性能铝基复合材料制备工艺与性能调控研究进展
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作者 刘风坤 龙绍檑 +3 位作者 桂琴 潘胜善 罗相兰 张文旭 《精密成形工程》 北大核心 2026年第3期194-209,共16页
铝基复合材料(Aluminum Matrix Composites,AMCs)因其轻质高强、可设计性强等特性,在航空航天、汽车制造及电子信息等高端装备领域展现出不可替代的应用潜力。然而,传统制备技术如粉末冶金与搅拌铸造仍面临增强相分散不均、界面结合弱... 铝基复合材料(Aluminum Matrix Composites,AMCs)因其轻质高强、可设计性强等特性,在航空航天、汽车制造及电子信息等高端装备领域展现出不可替代的应用潜力。然而,传统制备技术如粉末冶金与搅拌铸造仍面临增强相分散不均、界面结合弱及成本高等问题,难以满足极端工况对材料综合性能的严苛需求。本文系统综述了AMCs在制备工艺、性能优化与界面调控等领域的最新研究进展:一方面,传统方法持续改进,增材制造、喷射沉积与原位合成等新兴技术则通过精准调控增强相分布及界面反应动力学,推动界面结合机制从机械互锁向原子级键合跃升;另一方面,大量研究揭示了增强相含量、尺寸及分布对力学性能的非线性协同规律,实验结合多尺度建模明确了位错钉扎、载荷传递效率及粒子激发动态再结晶等强化机制的贡献权重。此外,界面工程已由宏观扩散层调控延伸至亚埃级反应产物控制,适度结合界面正成为突破强度-韧性倒置矛盾的关键设计准则。尽管如此,制备成本居高不下、界面长效稳定性不足,以及大尺寸构件塑性加工困难,仍是制约AMCs规模化应用的关键难题。未来研究亟须突破低成本短流程粉末冶金、界面智能改性及增材制造工艺-组织-性能一体化调控,以推动铝基复合材料向高性能、多功能与绿色制备方向跨越发展。 展开更多
关键词 铝基复合材料 制备工艺 性能优化 界面结合 增强体类型 微观结构调控 工业化应用
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药芯焊丝熔滴过渡形态与焊缝扩散氢关系研究进展
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作者 孙咸 《焊管》 2026年第1期14-27,共14页
综述了气保护药芯焊丝熔滴过渡形态与焊缝扩散氢关系研究进展。结果表明,焊接电流和电弧电压的合理匹配是获得满意工艺性的决定因素。TiO_(2)、Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、Si-Fe等药芯组成物,使熔滴上主导力表面张力F_(σ)和气体排斥力F_(q... 综述了气保护药芯焊丝熔滴过渡形态与焊缝扩散氢关系研究进展。结果表明,焊接电流和电弧电压的合理匹配是获得满意工艺性的决定因素。TiO_(2)、Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、Si-Fe等药芯组成物,使熔滴上主导力表面张力F_(σ)和气体排斥力F_(q)减小,熔滴细化,导致焊缝扩散氢含量增大。药粉填充率K_(C)增大,使熔滴上向下的电磁力F_(em)增大,熔滴细化,导致焊缝扩散氢含量增大。所有使熔滴细化的工艺参数变化,均可导致焊缝扩散氢增大,其理论依据是细熔滴比表面积大,在电弧中携带的氢多,进入熔池中的氢数量多。 展开更多
关键词 熔滴过渡形态 药芯焊丝 扩散氢 熔滴过渡主导力 焊丝伸出长度
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异种金属钎焊连接研究进展 被引量:1
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作者 曹健 高建伟 +5 位作者 赵文笛 薛鹏鹏 杨博 李淳 亓钧雷 司晓庆 《金属学报》 北大核心 2026年第1期117-132,共16页
异种金属钎焊技术是实现材料高性能连接的关键手段,在能源、电子及航空航天等领域需求迫切。尽管钎焊优势突出,但异种金属钎焊仍面临诸多难题。异种金属间显著的物理和化学性质差异导致钎料润湿性差、残余应力大及脆性金属间化合物过度... 异种金属钎焊技术是实现材料高性能连接的关键手段,在能源、电子及航空航天等领域需求迫切。尽管钎焊优势突出,但异种金属钎焊仍面临诸多难题。异种金属间显著的物理和化学性质差异导致钎料润湿性差、残余应力大及脆性金属间化合物过度生长,严重制约了接头的性能和可靠性。本文系统综述了异种金属钎焊领域的最新研究进展,重点探讨了提升接头性能的多种策略,如优化钎料成分、改善润湿行为、调控界面反应及缓解残余应力,以期为有效提高钎焊接头质量提供理论基础;分析了相关方法的机理和效果,并对绿色钎料开发、多场耦合工艺以及可靠性评价等未来发展方向作出展望。 展开更多
关键词 钎焊 润湿性 界面反应 残余应力
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水下焊接关键技术及其应用的研究进展 被引量:1
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作者 王振民 庄建鹏 +5 位作者 何智宇 王玉海 迟鹏 张斌 张芩 廖海鹏 《金属学报》 北大核心 2026年第1期81-99,共19页
水下焊接技术是舰船、海工、核电等高端装备水下结构物损伤应急或永久修复的重要手段。本文从设备开发、工艺研究及工程应用三个方面介绍水下焊接技术的进展与挑战。在设备开发方面,高性能焊接电源、微型排水罩、智能送丝装置及智能焊... 水下焊接技术是舰船、海工、核电等高端装备水下结构物损伤应急或永久修复的重要手段。本文从设备开发、工艺研究及工程应用三个方面介绍水下焊接技术的进展与挑战。在设备开发方面,高性能焊接电源、微型排水罩、智能送丝装置及智能焊接机器人等装备的创新有效提升了焊接质量与效率。在工艺研究方面,聚焦焊接过程动态监测,研究组织演变与力学性能并阐明热输入等参数与显微组织的关联,同时结合质量优化方法可进一步提升焊接可靠性与效率。工程应用实践表明,水下焊接在核电维修、舰船抢修及海上风电修复中展现出重要价值。未来研究需推动水下焊接技术向高可靠、高效率及自主化方向突破,为大型水下结构物修复提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 水下焊接 水下结构物 焊接设备 工艺方法
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工艺调控对Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V激光熔化沉积层的影响机制研究 被引量:1
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作者 温钟淳 关峰 +4 位作者 李明 蒋文通 郑建超 谢洪志 赵栋 《热加工工艺》 北大核心 2026年第3期63-70,共8页
研究了工艺调控对激光熔化沉积Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V(TA15)钛合金沉积层质量的影响机制,通过OM显微镜、有限元模拟对成形试样的几何样貌、搭接率、稀释率进行分析。结果表明:当送粉速率从500、600、700到800 g/h逐渐提高,试样层厚逐渐变... 研究了工艺调控对激光熔化沉积Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V(TA15)钛合金沉积层质量的影响机制,通过OM显微镜、有限元模拟对成形试样的几何样貌、搭接率、稀释率进行分析。结果表明:当送粉速率从500、600、700到800 g/h逐渐提高,试样层厚逐渐变大,沉积道各处逐渐出现未熔粉末;有限元结果表明,激光功率P、扫描速度v对熔池温度作用明显,其中在提高激光功率时熔池“拖尾”大幅变化,熔宽变化趋势与实际一致,数值略大于测量值;多道搭接实验中,当轨迹间距由3.2 mm降低至2.4 mm时,道间塌陷发生平直化并逐渐变成突起;测量稀释率时发现,送粉速率主要通过影响层厚来改变稀释率,而P、v则是通过改变熔化深度而影响稀释率。通过总结沉积层几何形貌、搭接率、稀释率随参数的变化趋势,发现使用5000 W功率搭配1200 mm/min的扫描速度、500 g/h的送粉速率、2.8 mm的轨迹间距时,可以获得打印质量最为稳定的沉积层。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 工艺参数 冶金缺陷 稀释率 有限元模拟
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水环境对磁控Plasma-FCAW水下复合焊成形组织特征及熔滴过渡行为的影响
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作者 张洪涛 杨帆 +2 位作者 于佳 李连波 孙宇 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第3期702-712,共11页
磁控等离子-药芯焊丝电弧复合焊(plasma-flux cored arc welding,Plasma-FCAW)作为一种高效的复合电弧焊接方法,具有深熔性好、飞溅小等优势,但由于水下环境复杂,焊接过程易受干扰,为此,本研究采用自主设计的励磁装置对Plasma-FCAW复合... 磁控等离子-药芯焊丝电弧复合焊(plasma-flux cored arc welding,Plasma-FCAW)作为一种高效的复合电弧焊接方法,具有深熔性好、飞溅小等优势,但由于水下环境复杂,焊接过程易受干扰,为此,本研究采用自主设计的励磁装置对Plasma-FCAW复合水下焊施加横向磁场进行调控,促进两电弧间的柔性耦合,有效改善复合焊接过程及焊缝成形的稳定性。在此基础上进行不同盐度、温度水环境下的焊接工艺实验,并研究了水环境对熔滴过渡行为及焊缝成形和组织性能的影响。结果表明,盐度提高会使熔滴过渡周期缩短、冷却速度提高、焊缝熔宽下降,水温对电弧稳定性和熔滴过渡行为影响显著,低温下熔滴过渡周期缩短,高温时熔滴过渡周期不规则。盐度增加和水温降低都会导致焊缝区侧板条铁素体和针状铁素体含量提高,而水温升高会使热影响区珠光体含量有所增加,从而对焊缝硬度产生影响。 展开更多
关键词 水下焊接 Plasma-FCAW 熔滴过渡 盐度 水温
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送丝速度对700L钢激光-电弧复合焊接头组织与性能的影响
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作者 任志国 刘志国 +4 位作者 夏明生 刘立学 赵光 彭云 赵琳 《应用激光》 北大核心 2026年第2期31-39,共9页
高强度大梁钢焊接过程中,易出现焊缝区冲击韧性低、热影响区软化等问题。研究送丝速度对700L钢激光-电弧复合焊接接头显微组织与力学性能的影响,分析了焊接热影响区软化行为。结果表明,焊缝组织主要为板条贝氏体、针状铁素体和粒状贝氏... 高强度大梁钢焊接过程中,易出现焊缝区冲击韧性低、热影响区软化等问题。研究送丝速度对700L钢激光-电弧复合焊接接头显微组织与力学性能的影响,分析了焊接热影响区软化行为。结果表明,焊缝组织主要为板条贝氏体、针状铁素体和粒状贝氏体,粗晶区组织为板条贝氏体和粒状贝氏体,细晶区组织为铁素体和少量贝氏体,不完全重结晶区组织为不均匀的铁素体和贝氏体;软化区位于靠近母材的焊接热影响区,在焊接热循环的作用下,软化区M-A组元易分解,硬度降低。随着送丝速度的增加,热输入增加,焊缝区韧性降低,拉伸易于软化区失效,降低送丝速度可减弱或抑制软化,提高焊缝区韧性,当送丝速度为5.5 m/min时,焊接接头具有良好的强韧性。 展开更多
关键词 700L钢 激光-电弧复合焊接 送丝速度 显微组织 软化区
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基于Nb-Ni中间层的钛/钢电阻点焊接头的组织与性能
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作者 王楠楠 李罡 +3 位作者 祝士博 石红信 邱然锋 姚怀 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第1期211-218,共8页
以Nb箔和Ni箔作为中间层对TA2钛板和Q235钢板进行了电阻点焊,分析了接头熔核区域的显微组织特征,探讨了焊接电流和Ni箔厚度对熔核直径和抗剪载荷的影响。结果表明:所得接头的熔核有两类模式,一是在钛侧和钢侧分别形成了独立的熔核,另一... 以Nb箔和Ni箔作为中间层对TA2钛板和Q235钢板进行了电阻点焊,分析了接头熔核区域的显微组织特征,探讨了焊接电流和Ni箔厚度对熔核直径和抗剪载荷的影响。结果表明:所得接头的熔核有两类模式,一是在钛侧和钢侧分别形成了独立的熔核,另一是在接头的界面区形成了一个跨界面的熔核;在前一类型接头中,残余Nb层阻碍了Ti与Fe反应,在钢侧熔核和残余Nb之间生成了(Fe, Ni)_(6)Nb_(7)等新相层;在后一类型接头中,中间层Nb局部熔断而失去阻隔作用,形成由TiFe和α-Ti构成的混合熔核;中间层为0.02 mm厚Nb和0.02 mm厚Ni、焊接电流为8 kA时,所得接头的抗剪载荷最大,为6.2 kN。 展开更多
关键词 低碳钢 Nb-Ni中间层 电阻点焊
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热处理对316L钢/Inconel625镍基合金双金属增材结构件微观组织与力学性能的影响
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作者 王天琪 李浩然 +1 位作者 刘海华 李晨东 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期207-213,共7页
采用基于冷金属过渡焊的电弧快速成形技术制备得到316L-Inconel625双金属增材结构件,研究了固溶处理、时效处理以及固溶+时效处理对双金属结构件微观组织与力学性能的影响。结果表明:沉积态试样316L钢侧的组织主要为等轴奥氏体晶粒;Inco... 采用基于冷金属过渡焊的电弧快速成形技术制备得到316L-Inconel625双金属增材结构件,研究了固溶处理、时效处理以及固溶+时效处理对双金属结构件微观组织与力学性能的影响。结果表明:沉积态试样316L钢侧的组织主要为等轴奥氏体晶粒;Inconel625合金侧组织为柱状树枝晶,基体组织为γ-(Fe,Ni)固溶体,并且在晶界上存在大量Laves相。固溶处理后,Inconel625合金侧的Laves相溶解,基体中Nb,Mo元素含量提升。同时通过EBSD观察到316L钢侧奥氏体晶粒发生再结晶,晶粒长大并且伴有退火孪晶。固溶+时效处理后的双金属结构件在室温下的抗拉强度与屈服强度较沉积态有所降低,但是塑性大幅提升,且在600℃高温下强度与塑性协同提升,抗拉强度达到353 MPa,伸长率达到45.5%。 展开更多
关键词 双金属增材制造 固溶处理 时效处理 显微组织 力学性能
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2195/2219异质对焊接头拉伸断裂机理分析
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作者 李群 姜延 +5 位作者 陈李杰 孙文萍 陈雷 都德伟 赵石岩 张明 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期198-206,共9页
为了研究2195铝锂合金和2219铝铜合金异质搅拌摩擦焊接头拉伸断裂机理,以2195铝锂合金为前进侧,在搅拌头转速800 r·min^(-1),焊接速度200 mm·min^(-1),下压量0.1 mm,搅拌头倾角为2°的焊接条件下对2195/2219异质对焊接头... 为了研究2195铝锂合金和2219铝铜合金异质搅拌摩擦焊接头拉伸断裂机理,以2195铝锂合金为前进侧,在搅拌头转速800 r·min^(-1),焊接速度200 mm·min^(-1),下压量0.1 mm,搅拌头倾角为2°的焊接条件下对2195/2219异质对焊接头的力学性能、拉伸断裂特征及断裂机理进行研究。分析了接头最大主应变的区域及变化规律,揭示了异质对焊接头断裂首先在2219侧轴肩影响区边缘与热机影响区交界附近发生,裂纹沿2219侧热机影响区与热影响区之间的次低硬度区域向下延伸,近似呈45°方向贯穿接头导致断裂。研究表明后退侧轴肩影响区边缘附近的热机影响区与轴肩影响区的晶粒尺寸变化梯度大;热机影响区内靠近轴肩影响区侧晶粒与靠近热影响区侧晶粒的变形梯度大,应变分布极不均匀;热机影响区与热影响区晶粒的平均取向差距大,因此在拉应力作用下热机影响区两侧变形程度不协调,易发生局部应力集中,成为断裂起始位置。 展开更多
关键词 异质搅拌摩擦焊 铝锂合金 铝铜合金 断裂机理 断口分析
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基于区域生长分割融合深度学习的多层多道焊缝特征提取与分析
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作者 张刚 杜志敏 +4 位作者 焦萌雨 康治 石玗 樊丁 王都丽 《焊接学报》 北大核心 2026年第2期71-79,共9页
针对基于结构光视觉传感的焊缝特征提取,以解决中厚板多层多道自动化焊接中存在的激光条纹亮度不均匀、局部高反光、噪声严重、焊缝轮廓特征复杂多变等突出难题,提出一种分块区域生长图像分割融合YOLOv8深度学习算法的焊缝特征提取策略... 针对基于结构光视觉传感的焊缝特征提取,以解决中厚板多层多道自动化焊接中存在的激光条纹亮度不均匀、局部高反光、噪声严重、焊缝轮廓特征复杂多变等突出难题,提出一种分块区域生长图像分割融合YOLOv8深度学习算法的焊缝特征提取策略.组建了单条纹激光+高分辨摄像机的视觉传感系统,采集细丝埋弧多层多道焊缝图像,并对每层焊缝图像进行自适应阈值分块区域生长分割、卷积滤波和分段拟合处理,提取每层焊缝特征点.利用YOLOv8算法提取焊缝图像目标区域特征点像素坐标,构建规划机器人焊接路径.结果表明,自适应阈值分块区域生长分割算法能够完整提取出激光条纹图像和多层焊道特征点.深度学习模型总体均方根误差(RMSE)为0.0551 mm,特征点识别准确率为98.41%,算法精度和鲁棒性较高,能够满足焊缝检测要求,通过焊接试验证实,采用该算法能够获得成形良好的多层多道焊缝形貌,为中厚板多层多道焊接的焊缝检测提供了一种创新的解决方法. 展开更多
关键词 中厚板 多层多道焊 图像处理 深度学习 焊缝检测
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2195与2219合金搅拌摩擦焊接头性能强化研究
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作者 赵石岩 陶睿轩 +3 位作者 都德伟 宋春艳 李群 李娜 《燕山大学学报》 北大核心 2026年第1期16-23,共8页
2219铝铜合金和2195铝锂合金为航天贮箱材料,两种材料搅拌摩擦焊接后接头强度比2195母材强度大幅降低。为了提高异质焊接头的力学性能,明确母材组配顺序与异质焊接头强度的关系,探索热处理工艺对接头组织、力学性能的影响,在搅拌头走速2... 2219铝铜合金和2195铝锂合金为航天贮箱材料,两种材料搅拌摩擦焊接后接头强度比2195母材强度大幅降低。为了提高异质焊接头的力学性能,明确母材组配顺序与异质焊接头强度的关系,探索热处理工艺对接头组织、力学性能的影响,在搅拌头走速200mm/min,搅拌头旋转速度800r/min焊接条件下,对2195-T8和2219-T6合金对向搅拌摩擦焊接进行了研究,对比分析了异质焊与母材同质焊接头硬度分布、拉伸性能的差异,探讨了母材组配关系对接头力学性能的影响,发现高强度2195作为前进侧焊接接头的力学性能更优,2195AS/2219RS异质焊接头的抗拉强度比2219同质焊接头的强度高23%。为了提高异质焊接头强度,对2195AS/2219RS异质焊接头进行了固溶与时效处理,研究了固溶温度及时效时间对接头性能的影响,结果表明经535℃/1h+165℃/12h热处理可以获得最高的接头强度,比焊接态屈服强度及抗拉强度分别提高了65%和36%,大幅提高了接头抗变形的能力。但是热处理后接头焊核区晶粒发生长大,断口呈现强烈脆性断裂特征。 展开更多
关键词 异质搅拌摩擦焊 2195铝锂合金 2219铝铜合金 接头强度 热处理强化
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激光与缆式焊丝电弧复合焊工艺性能及腐蚀行为研究
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作者 杨志东 徐锴 +4 位作者 何鹏 陈云涛 王相龙 胥国祥 张永顺 《精密成形工程》 北大核心 2026年第3期125-133,共9页
目的采用激光与缆式焊丝(ER50-6)电弧复合焊对A36中厚板进行了激光-缆式焊丝电弧复合焊接,研究焊接工艺对接头组织和性能的影响以及腐蚀行为规律。方法首先,采用激光与缆式焊丝电弧复合焊的方法进行对接试板焊接实验,其次,对比分析焊接... 目的采用激光与缆式焊丝(ER50-6)电弧复合焊对A36中厚板进行了激光-缆式焊丝电弧复合焊接,研究焊接工艺对接头组织和性能的影响以及腐蚀行为规律。方法首先,采用激光与缆式焊丝电弧复合焊的方法进行对接试板焊接实验,其次,对比分析焊接接头的焊缝形貌、力学性能、显微组织;最后进行焊接接头电化学腐蚀试验。结果激光与缆式焊丝电弧复合焊焊缝成形良好,焊接接头拉伸断裂位置在母材,焊缝平均抗拉强度为516 MPa,接头硬度值小于350HV,符合标准要求;焊接接头焊缝区、热影响区显微组织由铁素体、粒状贝氏体和马氏体组成;激光与缆式焊丝电弧复合焊接头耐腐蚀性优于激光-电弧复合焊的耐腐蚀性,母材自腐蚀电位低于焊缝的自腐蚀电位;随着NaCl质量分数的增大,自腐蚀电位向负方向移动,自腐蚀电流密度上升,焊缝容抗弧半径大于母材且随质量分数的增加而减小。结论激光与缆式焊丝电弧复合焊焊接接头组织和性能以及腐蚀行为与激光和单丝电弧复合焊的规律一致,该方法可以为中厚板应用提供理论基础。 展开更多
关键词 激光-电弧复合焊 缆式焊丝 焊缝组织 力学性能 电化学腐蚀
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水下焊接技术的研究进展
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作者 郭宁 叶一夫 +3 位作者 王紫阳 章红广 张欣 付云龙 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第3期788-797,共10页
随着海洋工程的快速发展,水下焊接技术的研究与应用已成为海洋工程建设的关键。本文简述了水下焊接的分类及其特点,重点分析了水下环境、焊接材料、焊接工艺对水下湿法焊接质量的影响规律,介绍了焊接过程原位观测方法和外加辅助手段在... 随着海洋工程的快速发展,水下焊接技术的研究与应用已成为海洋工程建设的关键。本文简述了水下焊接的分类及其特点,重点分析了水下环境、焊接材料、焊接工艺对水下湿法焊接质量的影响规律,介绍了焊接过程原位观测方法和外加辅助手段在水下湿法焊接领域的应用,总结了送粉/送丝两种方式的水下局部干法激光焊接研究成果,介绍了不同水深下水下干法研究进展,分析了水下搅拌摩擦焊接领域研究成果。 展开更多
关键词 水下湿法焊接 水下局部干法激光焊接 水下干法焊接 水下搅拌摩擦焊
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基于深度学习的双相不锈钢应力-应变场预测模型
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作者 邓彩艳 丁汉星 +2 位作者 马艳文 刘永 龚宝明 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第1期25-30,共6页
通过人工智能技术深度解析金属材料多尺度构效关系,构建基于深度学习的成分-工艺-性能高通量逆向设计范式,在材料研发的过程中具有重要作用.本研究提出了一种基于条件生成对抗网络(CGAN)的端到端深度学习模型,用于研究双相不锈钢微观组... 通过人工智能技术深度解析金属材料多尺度构效关系,构建基于深度学习的成分-工艺-性能高通量逆向设计范式,在材料研发的过程中具有重要作用.本研究提出了一种基于条件生成对抗网络(CGAN)的端到端深度学习模型,用于研究双相不锈钢微观组织与力学性能之间的关系.该模型结合了博弈论思想,通过整合双相不锈钢微观组织图像及仪器化压痕试验获取的相组织力学性能数据,实现了微观组织-性能关系的直接预测.模型数据库通过基于微观组织的有限元模拟方法构建,确保了训练数据的高保真性.结果表明,该模型能够直接从双相不锈钢的微观组织预测应力-应变场,其预测结果与有限元模拟和实验数据高度吻合. 展开更多
关键词 双相不锈钢 纳米压痕 条件生成对抗网络 微观组织 应力-应变场
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搅拌摩擦封焊过程扭矩和温度场变化规律研究
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作者 张昌青 刘恩荣 +4 位作者 王栋 王亚雄 石消飞 王一帆 张鹏省 《材料导报》 北大核心 2026年第1期133-137,共5页
搅拌摩擦焊接过程中,摩擦扭矩和焊接温度场反映了母材的塑性变形状态。本工作对7075-T6铝合金无缝管环形焊缝进行封焊,采用主轴电机电压电流(Voltage and current of main shaft motor,VCMSM)法计算出不同摩擦转速、焊接速度和焊接顺序... 搅拌摩擦焊接过程中,摩擦扭矩和焊接温度场反映了母材的塑性变形状态。本工作对7075-T6铝合金无缝管环形焊缝进行封焊,采用主轴电机电压电流(Voltage and current of main shaft motor,VCMSM)法计算出不同摩擦转速、焊接速度和焊接顺序下搅拌摩擦焊过程中搅拌头与母材间的摩擦扭矩,并对焊缝温度进行采集。结果表明,摩擦扭矩在经历两次波动后逐渐趋于稳定并建立稳定摩擦的趋势,摩擦扭矩波动较小的工艺参数焊缝成形较好;焊接过程温度峰值主要受到工艺参数的影响,前进侧在管件内侧焊接温度峰值比前进侧在外侧更高。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 摩擦扭矩 焊接温度场 封焊 7075铝合金
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基于改进YOLOv5s模型的金属焊缝缺陷检测
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作者 王树强 芦伟 +1 位作者 张宽 李君伟 《焊接学报》 北大核心 2026年第2期116-125,共10页
为提高γ射线焊缝底片缺陷检测的可靠性,提出一种基于改进YOLOv5s的焊缝缺陷检测模型,实现了在复杂环境下对焊缝底片缺陷的高效准确检测.针对原YOLOv5s模型中卷积网络存在的大量通道和冗余信息问题,首先,在主干网络的C3模块中融入了SCC... 为提高γ射线焊缝底片缺陷检测的可靠性,提出一种基于改进YOLOv5s的焊缝缺陷检测模型,实现了在复杂环境下对焊缝底片缺陷的高效准确检测.针对原YOLOv5s模型中卷积网络存在的大量通道和冗余信息问题,首先,在主干网络的C3模块中融入了SCCONV网络模块,减少了冗余信息并提高模型检测性能;其次,考虑到焊缝缺陷的形态多样、大小不一以及对比度低等特点,引入了卷积注意力模块(CBAM和SE),以增强模型对感兴趣区域的关注度;最后,在边界框回归检测中,采用EIoU损失函数替代传统YOLOv5s中的CIoU损失函数,显著提升了模型的检测精度和鲁棒性.结果表明,改进后的模型在精确度、召回率等指标上均较传统YOLOv5s算法有显著提升,具体表现为准确率提高4.2%、召回率提高3.2%、平均精度均值提高3.4%,进而验证了该方法在γ射线焊缝缺陷检测中的有效性. 展开更多
关键词 YOLOv5s模型 SCCONV卷积 CBAM注意力机制 SE注意力机制 EIoU损失函数
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通电热碾压对TC17合金堆焊修复区高周疲劳性能的影响
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作者 李想 蒋莉莉 +1 位作者 于惠舒 尤佳庆 《精密成形工程》 北大核心 2026年第1期140-148,共9页
目的对TC17合金整体叶盘修复关键技术问题进行研究。方法采用不同参数的通电热碾压工艺对TC17合金堆焊修复区进行处理,并通过X射线三维成像检测、组织分析和高周疲劳测试,对使用通电热碾压工艺来消除组织缺陷以提升高周疲劳性能的方法... 目的对TC17合金整体叶盘修复关键技术问题进行研究。方法采用不同参数的通电热碾压工艺对TC17合金堆焊修复区进行处理,并通过X射线三维成像检测、组织分析和高周疲劳测试,对使用通电热碾压工艺来消除组织缺陷以提升高周疲劳性能的方法进行了深入分析。结果X射线三维成像检测结果表明,当采用6000 A和7000 A的通电热碾压电流参数时,在可分辨范围内实现了气孔等缺陷消除率100%。SEM检测结果表明,在微观气孔底部可见“三叉缝”形貌,其产生过程与挤压、扩散及再结晶相关。旋转弯曲疲劳测试结果表明,通电热碾压后,TC17合金堆焊修复区旋转弯曲疲劳寿命大幅提高,其中值疲劳极限达586 MPa,分别达到了原堆焊修复区和TC17合金母材的中值疲劳极限的178.8%和104.8%。结论通过通电热碾压工艺对TC17合金堆焊修复区进行处理可以消除工件内部气孔并极大提升堆焊区和TC17合金母材的疲劳性能,该研究为航空发动机整体叶盘修复提供了工艺支撑以及理论基础。 展开更多
关键词 通电热碾压 整体叶盘修复 气孔消除率 高周疲劳 微观组织
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基于机器学习的CF/PEEK复合材料和7075铝合金电阻植入焊接参数优化
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作者 吴俊宏 刘维 +2 位作者 余敬升 徐任信 金伟 《焊接学报》 北大核心 2026年第2期37-44,共8页
文中以碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料和7075铝合金为研究对象,进行电阻植入焊接工艺参数研究.首先采用正交试验设计进行了电阻植入焊接,确定了影响焊接接头单搭接拉伸剪切强度的4个主要工艺参数:焊接电流、焊接时间、焊接压力和夹... 文中以碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料和7075铝合金为研究对象,进行电阻植入焊接工艺参数研究.首先采用正交试验设计进行了电阻植入焊接,确定了影响焊接接头单搭接拉伸剪切强度的4个主要工艺参数:焊接电流、焊接时间、焊接压力和夹持距离;然后采用BP神经网络和遗传算法相结合,优化焊接工艺参数组合.结果表明,BP神经网络模型能够描述焊接接头单搭接拉伸剪切强度与焊接工艺参数之间复杂映射关系,预测平均相对误差为3.62%.焊接电流15.05 A、焊接时间155 s、焊接压力0.99 MPa、夹持距离2.34 mm为最优电阻植入焊接工艺参数,最大焊接接头单搭接拉伸剪切强度为19.26 MPa,较优化前提高了31.2%. 展开更多
关键词 电阻植入焊接 热塑性复合材料 铝合金 神经网络 遗传算法
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